CN220140456U - 一种实验鼠自动换笼盒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实验鼠自动换笼盒装置，包括放置笼盒的工作台，位于工作台上方的用于识别笼盒位置及笼盒内实验鼠状态的图像识别组件，以及位于工作台一侧的换笼组件，所述工作台上放置有脏笼盒和干净笼盒，所述换笼组件具有机械臂，安装在机械臂端部的搬移组件，所述搬移组件在机械臂的带动下将脏笼盒内的实验鼠搬移至干净笼盒内，同时筛除没有生命体征的实验鼠。本实用新型实现实验鼠的自动换笼操作，同时自动筛选出异常实验鼠，提高了换笼效率，同时自动化的操作无需人员接入，保障了操作者的安全。

Description

一种实验鼠自动换笼盒装置

技术领域

本实用新型涉及实验动物生产、使用领域，具体涉及一种实验鼠自动换笼盒装置。

背景技术

生物安全型IVC笼盒/开放性笼盒是一种应用于高级别病毒动物实验的饲养，由于在饲养过程中需要定期对笼盒进行清洁工作，为保证实验连续顺利的进行需要对实验动物进行换笼操作。目前笼盒的换笼操作均是在普通的洁净工作台、换笼工作站、普通洁净区、生物安全型隔离器或无菌鼠隔离包内进行人工手动换笼，当进行实验研究的受试品或实验鼠本身是一些极高危险性并且可以致命的病毒时，其在人工手动更换笼盒时容易污染周围环境和操作人员，同时存在操作人员被咬伤、抓伤风险，危及操作人员的生命与健康。

针对这一问题，专利生物安全型换笼台（申请号2021106010384）将换笼操作设置成独立的腔体，通过负压的形式避免内部病毒或者其他异味溢出，以保证操作人员的安全，但该专利中的换笼台还是需要人工进行换笼操作，没有实现自动化换笼操作，而专利一种自动化腾笼挪鼠工作台（2019102346651），虽然实现了自动换笼操作，但其针对的是常规鼠笼，采用进出门相对的形式使得实验鼠自行从旧鼠笼到新鼠笼，这种方式效率比较低，难以精准控制老鼠行动方向，同时针对IVC类型的笼盒，则无法实现自动换笼操作。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型为了解决现有技术的不足，提供了一种实验鼠自动换笼盒装置，实现对笼盒实验鼠的自动换笼，同时自动筛选出异常实验鼠，提高了换笼效率，同时自动化的操作无需人员接入，保障了操作者的安全。

本实用新型采用的技术方案：一种实验鼠自动换笼盒装置，包括放置笼盒的工作台，位于工作台上方的用于识别笼盒位置及笼盒内实验鼠状态的图像识别组件，以及位于工作台一侧的换笼组件，所述工作台上放置有脏笼盒和干净笼盒，所述换笼组件具有机械臂，安装在机械臂端部的搬移组件，所述搬移组件在机械臂的带动下将脏笼盒内的实验鼠搬移至干净笼盒内，同时筛除没有生命体征的实验鼠。

优选地，所述图像识别组件包括第一视觉相机与第二视觉相机，所述第一视觉相机获取笼盒位置，第二视觉相机对笼盒内实验鼠进行AI识别，获取实验鼠的空间坐标和生命体征信息。

优选地，所述搬移组件包括固定座，安装在固定座一个端面的第一搬移件，以及安装在固定座另一端面的第二搬移件，所述第一搬移件用于整体抓取笼盒内所有实验鼠，所述第二搬移件用于抓取没有生命体征的实验鼠。

优选地，所述第一搬移件包括驱动件，第一弧形爪和第二弧形爪，所述驱动件内置在固定座内，第一弧形爪与第二弧形爪对称设于固定座端面处，通过连接件与驱动件连接，通过驱动件控制第一弧形爪与第二弧形爪相互分离进行打开，或相互靠拢进行合并。

优选地，所述第一弧形爪与第二弧形爪均包括横杆，等间隔设于横杆上的弧形爪条，以及设于两侧弧形爪条处的挡板，所述弧形爪条端部套装有保护套，第一弧形爪与第二弧形爪分离状态下，弧形爪条端部正向朝下沿笼盒内壁插入，合并状态下两侧挡板与弧形爪条之间形成容纳实验鼠的包裹区。

优选地，所述第二搬移件为气动夹爪或真空吸嘴。

优选地，所述固定座上还安装有消杀组件，对第一搬移件和第二搬移件进行消杀。

有益效果：本实用新型所揭示的一种实验鼠自动换笼盒装置，具有如下有益效果：采用两组视觉相机进行图像识别，不仅获取笼盒位置，实验鼠位置，还同步对实验鼠生命体征进行识别，判断是否存在异常实验鼠；

设置夹爪形式的搬移组件，仿人工抄底形式实现对实验鼠的整体搬移，前端保护套的设计避免了对实验鼠的伤害，同时包裹式的结构可以实现对实验鼠的完全抓取，避免搬移时实验鼠掉落或逃窜；

设置的第二搬移组件可以实现对异常实验鼠的单独精准抓取，确保换笼后的笼盒内均是正常实验鼠，免去人工操作的麻烦，降低操作风险；

设置的消杀组件可以实现整体消杀，确保每次换笼时组件的洁净度，避免相互之间形成交叉影响；

整个装置实现对IVC笼盒或隔离包内开放笼盒内实验鼠的自动换笼操作，同时还可以实现自动筛分异常实验鼠，自动消杀功能，提升了换笼操作的效率，保障了操作者的安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为图1中局部示意图；

图3为本实用新型实施例中第一搬运件的结构图；

图4为本实用新型实施例中第一搬运件的主视图。

实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本实用新型所揭示的一种实验鼠自动换笼盒装置，实现对笼盒内实验鼠进行自动换笼操作，同时筛除没有生命体征的实验鼠，并在换笼后进行自消杀操作，具体结构如图1~2所示，包括放置笼盒的工作台1，位于工作台上方用于识别笼盒位置及笼盒内实验鼠状态的图像识别组件2，以及位于工作台一侧的换笼组件3，工作台上放置有脏笼盒和干净笼盒，图像识别组件识别两个笼盒位置，脏笼盒内实验鼠的空间坐标，以及实验鼠的生命体征，所述换笼组件具有机械臂，安装在机械臂端部的搬移组件，所述搬移组件在机械臂的带动下将脏笼盒内的实验鼠搬移至干净笼盒内，同时筛除没有生命体征的实验鼠。

具体说来，所述工作台具有放置笼盒的台面，且台面上设置有限位板101，台面上设有安装图像识别组件的固定架102，两个笼盒放置到台面上，两侧通过下限位板进行限位，放置内部实验鼠攀爬移动造成笼盒移位，导致识别不精准，在实际使用时可以配合传送带及上料机械手之类的结构将笼盒自动放置到台面上，实现无人化换笼操作。

所述图像识别组件包括第一视觉相机和第二视觉相机，其中第一视觉相机安装在固定架上位于笼盒放置位的上方，用于识别笼盒位置坐标，以反馈给控制系统，控制系统根据反馈的坐标控制换笼组件的机械臂，所述第二视觉相机可以安装在固定架上，也可以根据实际需求装在机械臂上，用于对笼盒内实验鼠进行AI识别，获取实验鼠的空间坐标以及生命体征信息，并反馈给控制系统，便于搬移组件进行有效搬移，同时针对反馈的生命体征异常的实验鼠进行筛除。

所述换笼组件可以直接安装在工作台上，也可以在底部设置底座301，底座为可移动结构，在需要进行换笼操作时，移动到工作台侧边，所述换笼组件结构包括机械臂302，固定在机械臂端部的搬移组件303，所述机械臂根据控制程序实现六轴自由转动，所述搬移组件包括固定座304，安装在固定座一个端面的第一搬移件305，以及安装在固定座另一端面的第二搬移件306，其中第一搬移件用于整体抓取笼盒内所有实验鼠进行搬移，而第二搬移件则针对性的抓取没有生命体征的实验鼠，将其提前筛选出去，确保干净笼盒内的实验鼠均为生命特征正常的实验鼠。

所述第一搬移组件实现整体的抓取，其具体结构如图3~4所示，包括内置在固定座内的驱动件（图未示），通过连接件313与驱动件连接的第一弧形爪307和第二弧形爪308，所述第一弧形爪和第二弧形爪对称设于固定座两侧，通过驱动件控制两者相互分离实现打开，或者相互靠拢实现合并，所述第一弧形爪与第二弧形爪均包括横杆309，等间隔设于横杆上的弧形爪条310，以及设于两侧弧形爪条处的挡板311，所述横杆通过连接件与驱动件连接，弧形爪条之间具有一定的间隙，便于抓取时底部的垫料从间隙内掉落，确保只进行实验鼠的抓取，避免将脏的垫料也同步带走，所述弧形爪条端部设置有保护套312，在抓取时避免抓伤实验鼠，所述挡板位于两侧的弧形爪条处，这样在合并状态下，两侧挡板与弧形爪条之间形成容纳实验鼠的包裹区，避免实验鼠窜逃。

所述第一搬移组件实现的是仿人工抄起实验鼠的操作，为了确保弧形爪下去时实验鼠都位于爪内，第一弧形爪与第二弧形爪在分离状态下，弧形爪条的端部正向朝下沿笼盒内壁向下插入，这样可以确保抓取时实验鼠都在包裹区内。

所述第二搬移组件用于将没有生命体征的实验鼠进行单独筛分出来，为了减少体积，将其与第一搬移组件安装在同一个机械臂上的不同角度，可以实现机械臂的共用，当然也可以单独设置机械臂进行操作，具体的第二搬移组件可以选用气动夹爪进行实验鼠夹取，或者采用真空吸嘴将实验鼠吸出。

为了提升使用时的洁净度，所述固定座上还可以设置消杀组件（图未示），对第一搬移件和第二搬移件进行消杀，具体手段可以采用高压气体消杀，紫外消杀等等，在每次实验鼠搬移后对整体进行消杀，确保每次搬移的安全性。

此外本装置还设有控制装置（位于工作台内），用于接收图像识别组件反馈的信息，并对机械臂，第一搬移组件，第二搬移组件及消杀组件进行相应控制，实现自动化操作。

本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种实验鼠自动换笼盒装置，其特征在于：包括放置笼盒的工作台，位于工作台上方的用于识别笼盒位置及笼盒内实验鼠状态的图像识别组件，以及位于工作台一侧的换笼组件，所述工作台上放置有脏笼盒和干净笼盒，所述换笼组件具有机械臂，安装在机械臂端部的搬移组件，所述搬移组件在机械臂的带动下将脏笼盒内的实验鼠搬移至干净笼盒内，同时筛除没有生命体征的实验鼠。

2.根据权利要求1所述的一种实验鼠自动换笼盒装置，其特征在于：所述图像识别组件包括第一视觉相机与第二视觉相机，所述第一视觉相机获取笼盒位置，第二视觉相机对笼盒内实验鼠进行AI识别，获取实验鼠的空间坐标和生命体征信息。

3.根据权利要求1所述的一种实验鼠自动换笼盒装置，其特征在于：所述搬移组件包括固定座，安装在固定座一个端面的第一搬移件，以及安装在固定座另一端面的第二搬移件，所述第一搬移件用于整体抓取笼盒内所有实验鼠，所述第二搬移件用于抓取没有生命体征的实验鼠。

4.根据权利要求3所述的一种实验鼠自动换笼盒装置，其特征在于：所述第一搬移件包括驱动件，第一弧形爪和第二弧形爪，所述驱动件内置在固定座内，第一弧形爪与第二弧形爪对称设于固定座端面处，通过连接件与驱动件连接，通过驱动件控制第一弧形爪与第二弧形爪相互分离进行打开，或相互靠拢进行合并。

5.根据权利要求4所述的一种实验鼠自动换笼盒装置，其特征在于：所述第一弧形爪与第二弧形爪均包括横杆，等间隔设于横杆上的弧形爪条，以及设于两侧弧形爪条处的挡板，所述弧形爪条端部套装有保护套，第一弧形爪与第二弧形爪分离状态下，弧形爪条端部正向朝下沿笼盒内壁插入，合并状态下两侧挡板与弧形爪条之间形成容纳实验鼠的包裹区。

6.根据权利要求3所述的一种实验鼠自动换笼盒装置，其特征在于：所述第二搬移件为气动夹爪。

7.根据权利要求3所述的一种实验鼠自动换笼盒装置，其特征在于：所述固定座上还安装有消杀组件，对第一搬移件和第二搬移件进行消杀。